针对目前采用传统流程冶炼钒钛磁铁矿导致有价组元利用率低、环境污染大等问题,提出了钒钛磁铁矿气基竖炉直接还原-电炉熔分新工艺,并对其进行了系统研究。结果表明:在恒定的还原气成分(纯H2~纯CO)和还原温度(850~1000℃)条件下,钒钛磁铁矿球团的还原速度快、还原膨胀率小(≯20%)。升高还原温度和增大还原气氛中H2的含量均有利于加快钒钛磁铁矿球团的还原,但还原温度较低和还原气氛中H2含量较少时,钒钛球团的还原率很难达到90%。对还原后钒钛磁铁矿球团进行电炉熔分,绝大部分的钛和钒分别进入渣和铁中,分别得到高钛渣和含钒生铁。用气基竖炉直接还原-电炉熔分工艺处理钒钛磁铁矿是可行的,可以实现钒和钛的高效清洁分离,该新工艺将在钒钛磁铁矿资源高效清洁综合利用领域得到利用和发展。